Jak NASA, Copernicus i Microsoft zmapowali zniszczenia po trzęsieniach ziemi w Wenezueli

Kiedy ziemia się trzęsie, zaczyna się odliczanie. Dla pierwszych odpowiedzi w środowisku miejskim po trzęsieniu ziemi pierwsze minuty i godziny są kluczowe dla lokalizacji ocalałych i oceny szkód.

Po parze trzęsień ziemi o magnitudzie 7,2 i 7,5, które uderzyły w północną Wenezuelę 24 czerwca, technologia geoprzestrzenna wysoko nad ziemią weszła w akcję, zanim pył osiadł, aby dać urzędnikom na ziemi informacje potrzebne do uratowania życia. Koordynacja danych geoprzestrzennych skonsolidowana pod ekosystemem ONZ, z udziałem NASA, programu Copernicus Unii Europejskiej oraz laboratorium AI for Good firmy Microsoft, przetestowała cyfrowy system triage, aby pomóc zoptymalizować krytyczne decyzje podejmowane przez zespoły ratunkowe w ekstremalnych warunkach.

Radar wśród pyłu: odpowiedź Copernicus

Na północnym wybrzeżu Wenezueli chmury pyłu nad La Guaira i częściami Caracas, spowodowane przez zawalone budynki, uczyniły normalne zdjęcia satelitarne prawie bezużytecznymi.

W odpowiedzi Unia Europejska natychmiast aktywowała swój mechanizm mapowania awaryjnego, wykorzystując moc satelitów Sentinel-1.

Jego technologia opiera się na radarze z syntetyczną aperturą (SAR). Zamiast robienia konwencjonalnych zdjęć, SAR emituje impulsy energii, które odbijają się od powierzchni Ziemi i wracają do czujnika.

Ponieważ te fale radiowe przechodzą przez atmosferę niezakłócone przez chmury, pył lub ciemność nocy, naukowcy mogą uzyskać ciągły obraz terenu.

Porównując sygnały odbitej energii elektromagnetycznej zebrane przed trzęsieniem ziemi z tymi uzyskanymi kilka godzin później, różne modele uczenia maszynowego automatycznie identyfikowały zmiany w fakturze terenu.

To pozwoliło na wykrycie zablokowań dróg spowodowanych przez osuwiska i pęknięte mosty, kierując ratowników do przejezdnych tras.

Pomiar pęknięć z kosmosu

W skali makro, NASA wdrożyła swoje narzędzia Radar Interferometry (InSAR), technikę o precyzji milimetra, która porównuje fazę fal radarowych w różnych czasach.

Wstępne dane z misji NISAR (rozwiniętej we współpracy z Indyjską Organizacją Badań Kosmicznych, ISRO) potwierdziły poważne przemieszczenia skorupy ziemskiej, rejestrując ruchy poziome gruntu do 40 centymetrów.

Z tymi mapami deformacji w rękach, Laboratorium Ekologii Konfliktów na Uniwersytecie Stanu Oregon (OSU) przetworzyło odczyty, aby oszacować wpływ na infrastrukturę miejską.

Ocena badaczy sugerowała, że aż 58 870 budynków doznało poważnych uszkodzeń lub zawaliło się całkowicie.

Ta mapa cieplna pozwoliła ONZ i zespołom ratowniczym skoncentrować swoje zasoby na najbardziej zaludnionych i wrażliwych obszarach mieszkalnych, unikając straty cennego czasu na inspekcję stabilnych stref.

Klasyfikacja strukturalna pod szyldem Microsoft

W analizie mniejszej skali, laboratorium AI for Good firmy Microsoft skupiło swoje zasoby na przetwarzaniu bardzo wysokiej rozdzielczości obrazów optycznych przy użyciu swojej platformy Planetary Computer.

Modele widzenia komputerowego przeszkolone do segmentacji obrazu mapowały ponad 210 kilometrów kwadratowych centralnego wybrzeża i stolicy Wenezueli.

Metodologia opierała się na modelach prawdopodobieństwa. Zamiast podejmowania decyzji deterministycznych, zadania, które nadal wymagają inżynierów budowlanych na miejscu, AI przydzielała poziomy ryzyka strukturalnego każdej dzielnicy.

Ta ocena algorytmiczna była kluczowa dla terenu; zgodnie z oficjalnym raportem szkód z Międzynarodowej Organizacji ds. Migracji, te dane skorelowane umożliwiły ustalenie, że 31,5% struktur w Catia La Mar, jednym z najbardziej dotkniętych miast w stanie La Guaira, doznało poważnych uszkodzeń.

Dziś, gdy misje ratunkowe zostały zakończone, ta sama mapa prawdopodobieństwa służy jako analityczna podstawa dla inżynierów budowlanych do planowania kontrolowanych wyburzeń i stref wykluczenia miejskiego.

Interoperacyjność wśród chaosu

Jedną z największych lekcji z tego kryzysu jest to, że izolowana technologia jest mało przydatna. Dla wysiłków NASA, UE i Microsoft, aby przetłumaczyć się na prawdziwe akcje ratunkowe, unifikacja informacji była niezbędna. Poprzez integrację tych analiz geoprzestrzennych do otwartych repozytoriów ONZ, zespoły pierwszej odpowiedzi mogły pracować pod jedną interaktywną mapą.

Ta koordynacja technologiczna po trzęsieniu ziemi w Wenezueli pokazuje, że sztuczna inteligencja stosowana do obserwacji Ziemi nie jest już eksperymentem laboratoryjnym; dziś jest niezastąpionym zasobem operacyjnym.

Wspólne wysiłki nie tylko zoptymalizowały operacje ratunkowe w najciemniejszych momentach kryzysu, ale również ustanowiły precedens metodologiczny dla ery urbanistycznej wytrzymałości w obliczu zmian klimatycznych i ryzyk geologicznych.